Fiche technique de l'afficheur LED LSHD-5601 - Hauteur de chiffre 0,56 pouce - Segments verts - Tension directe 2,6V - Dissipation 75mW - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LSHD-5601 est un module d'afficheur LED à un chiffre, sept segments plus point décimal. Il présente une hauteur de chiffre de 0,56 pouce (14,22 mm), ce qui le rend adapté aux applications nécessitant des affichages numériques de taille moyenne et clairs. L'appareil utilise des puces LED vertes, spécifiquement les technologies GaP épitaxié sur substrat GaP et AlInGaP sur substrat GaAs non transparent, pour produire son illumination caractéristique des segments verts sur un fond de face grise. Cette combinaison offre un contraste élevé pour une lisibilité améliorée.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

• Hauteur de chiffre :Taille standard de 0,56 pouce (14,22 mm).
• Uniformité des segments :Conçu pour une excellente cohérence de l'intensité lumineuse sur tous les segments.
• Efficacité énergétique :Conçu pour une faible consommation d'énergie, améliorant l'efficacité énergétique dans les applications finales.
• Performances optiques :Offre une luminosité élevée et un rapport de contraste élevé pour une visibilité claire.
• Angle de vision :Fournit un large angle de vision, assurant la lisibilité depuis diverses positions.
• Fiabilité :Bénéficie de la fiabilité inhérente à l'état solide de la technologie LED.
• Classement (Binning) :Les unités sont classées par intensité lumineuse pour garantir la cohérence des performances.
• Conformité environnementale :Boîtier sans plomb conforme aux directives RoHS.

1.2 Configuration du dispositif

Le LSHD-5601 est configuré comme un afficheur à anode commune. Le numéro de pièce spécifique désigne un afficheur vert avec un point décimal à droite. Cette configuration simplifie la conception du circuit lors de l'utilisation de systèmes d'alimentation à tension positive commune.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Ces caractéristiques définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents à l'appareil peuvent survenir. Le fonctionnement doit toujours être maintenu dans ces limites.

• Dissipation de puissance moyenne par point :75 mW. C'est la puissance continue maximale qu'un segment (point) unique peut supporter.
• Courant direct de crête par segment :60 mA. Ceci est autorisé dans des conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms) pour les schémas de multiplexage.
• Courant direct moyen par point :25 mA. Le courant continu maximum recommandé pour un fonctionnement fiable.
• Déclassement du courant direct :0,28 mA/°C. Au-dessus de 25°C, le courant continu maximal autorisé doit être réduit de ce facteur pour gérer la contrainte thermique.
• Plage de température de fonctionnement et de stockage :-35°C à +105°C.
• Condition de soudure :260°C pendant 3 secondes, à une distance de 1/16 de pouce (environ 1,6 mm) en dessous du plan d'assise.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Intensité lumineuse moyenne (I_V) :800 (Min), 2400 (Typ) μcd à I_F=10 mA. Cela indique la sortie lumineuse. La valeur typique est assez brillante pour un afficheur de cette taille.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_p) :565 nm (Typ) à I_F=20 mA. La longueur d'onde à laquelle l'intensité de la lumière émise est la plus élevée, dans la région verte du spectre.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :30 nm (Typ). Une mesure de la pureté spectrale ; une valeur plus petite indique une lumière plus monochromatique.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :569 nm (Typ). La longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, définissant la couleur.
• Tension directe par segment (V_F) :2,1 (Min), 2,6 (Typ) V à I_F=20 mA. La chute de tension aux bornes d'un segment LED lorsqu'il conduit. La conception du circuit doit tenir compte de la valeur maximale.
• Courant inverse par segment (I_R) :100 μA (Max) à V_R=5V. Le faible courant de fuite lorsqu'une tension inverse est appliquée. Note : Le fonctionnement en polarisation inverse continue n'est pas autorisé.
• Rapport d'appariement de l'intensité lumineuse :2:1 (Max). Le rapport maximal autorisé entre le segment le plus brillant et le plus faible au sein d'un même chiffre, assurant un aspect uniforme.

Notes de mesure :L'intensité lumineuse est mesurée à l'aide d'une combinaison capteur-filtre approximant la courbe de réponse de l'œil photopique CIE. La diaphonie entre segments est spécifiée à ≤ 2,5 %.

3. Explication du système de classement (Binning)

La fiche technique indique explicitement que les afficheurs sontclassés par intensité lumineuse. Il s'agit d'un processus critique de contrôle qualité et d'appariement.

• Objectif :Grouper ensemble les afficheurs ayant une sortie lumineuse similaire (en μcd). Cela garantit que lorsque plusieurs afficheurs sont utilisés côte à côte dans une application (par exemple, un compteur multi-chiffres), leur luminosité apparaît uniforme pour l'utilisateur.
• Conseil d'application :La sectionMises en garderecommandent fortement de choisir des afficheurs du même lot d'intensité lors de l'assemblage de deux unités ou plus pour une application donnée, afin d'éviter les problèmes d'inégalité de teinte et de luminosité.
• Autres paramètres :Bien que non explicitement mentionnés pour le classement, la tension directe (V_F) et la longueur d'onde dominante (λ_d) sont également des paramètres de classement courants dans l'industrie des LED pour garantir la cohérence électrique et colorimétrique. Les concepteurs doivent consulter les codes de classement spécifiques du fabricant pour les applications critiques.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence auxCourbes typiques des caractéristiques électriques/optiques. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas détaillés dans le texte fourni, les courbes standard pour un tel dispositif incluraient typiquement :

• Courbe I-V (Courant-Tension) :Montre la relation entre le courant direct (I_F) et la tension directe (V_F). Elle démontre la caractéristique exponentielle d'amorçage de la diode LED. Les concepteurs l'utilisent pour sélectionner des résistances de limitation de courant appropriées ou concevoir des pilotes à courant constant.
• Intensité lumineuse vs. Courant direct (I_Vvs. I_F) :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, généralement selon une relation quasi-linéaire dans la plage de fonctionnement. Cela aide à régler la luminosité.
• Intensité lumineuse vs. Température ambiante (I_Vvs. T_a) :Illustre comment la sortie lumineuse diminue lorsque la température ambiante augmente. Ceci est crucial pour les applications fonctionnant dans des environnements à haute température.
• Distribution spectrale :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à ~565 nm et la demi-largeur spectrale de ~30 nm, confirmant l'émission de lumière verte.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

L'afficheur a une configuration de boîtier double en ligne à 10 broches standard. Notes dimensionnelles clés :

• Toutes les dimensions sont en millimètres.
• La tolérance générale est de ±0,25 mm sauf indication contraire.
• La tolérance de décalage de l'extrémité des broches est de ±0,4 mm pour tenir compte des variations de placement.

5.2 Schéma de circuit interne et connexion des broches

Le schéma interne montre une configuration à anode commune. Toutes les anodes de segment (A-G, DP) sont connectées en interne à l'une des deux broches d'anode commune (Broche 3 et Broche 8), qui sont également connectées entre elles. Chaque cathode de segment a sa propre broche dédiée.

Brochage :

1. Cathode E
2. Cathode D
3. Anode Commune
4. Cathode C
5. Cathode DP (Point Décimal)
6. Cathode B
7. Cathode A
8. Anode Commune
9. Cathode F
10. Cathode G

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Paramètres de soudure

Condition de soudure recommandée : 260°C pendant 3 secondes, avec la pointe du fer à souder positionnée à au moins 1,6 mm (1/16 de pouce) en dessous du plan d'assise du corps de l'afficheur pour éviter les dommages thermiques au plastique et aux LED.

6.2 Mises en garde d'application (Considérations de conception critiques)

• Conception du circuit de commande :La commande en courant constant estrecommandéepour des performances et une longévité constantes. Le circuit doit être conçu pour accommoder toute la plage de V_F(2,1V à 2,6V) pour garantir que le courant de commande prévu est toujours délivré.
• Courant et température :Dépasser le courant de commande recommandé ou la température de fonctionnement peut entraîner une dégradation sévère de la sortie lumineuse ou une défaillance prématurée. Le courant de fonctionnement sûr doit être déclassé pour les températures ambiantes élevées.
• Protection :Le circuit de commande doit inclure une protection contre les tensions inverses et les pics de tension transitoires lors de la mise sous tension/arrêt.La polarisation inverse doit être absolument évitéecar elle peut provoquer une migration métallique, augmentant les fuites ou provoquant des courts-circuits.
• Manutention mécanique :Évitez d'utiliser des outils ou des méthodes inadaptés qui appliquent une force anormale sur le corps de l'afficheur.
• Condensation :Évitez les changements rapides de température ambiante dans des environnements humides pour empêcher la condensation sur l'afficheur.
• Fixation de filtre/revêtement :Si un film à motif est fixé avec un adhésif sensible à la pression, évitez de le laisser appuyer directement contre un panneau avant/couvercle, car une force externe pourrait le déplacer.

7. Conditions de stockage

Un stockage approprié est essentiel pour prévenir l'oxydation des broches.

• Pour les afficheurs LED (à trous traversants) :Stocker dans l'emballage d'origine. Conditions recommandées : Température 5°C à 30°C, Humidité inférieure à 60% HR. Le stockage à long terme de grands stocks est déconseillé.
• Pour les afficheurs LED CMS (Directive générale) :
  • En sachet scellé :5°C à 30°C, <60% HR.
  • Sachet ouvert :5°C à 30°C, <60% HR, utiliser dans les 168 heures (Niveau MSL 3).
  • Si déballé pendant plus de 168 heures, cuire à 60°C pendant 24 heures avant soudure.
• Durée de conservation générale :Il est recommandé d'utiliser les afficheurs dans les 12 mois suivant la date d'expédition et ils ne doivent pas être exposés à des environnements à forte humidité ou à des gaz corrosifs.

8. Suggestions d'application

8.1 Marché cible et applications typiques

Cet afficheur est destiné auxéquipements électroniques ordinairesy compris :

• Équipements de bureau (calculatrices, horloges de bureau).
• Équipements de communication.
• Appareils ménagers (micro-ondes, fours, minuteries de lave-linge).
• Panneaux de contrôle industriel (compteurs simples, minuteries).
• Équipements de test et de mesure.

Note importante :Pour les applications où une défaillance pourrait mettre en danger la vie ou la santé (aviation, médical, systèmes de sécurité), une consultation préalable avec le fabricant est obligatoire. Le fabricant n'assume aucune responsabilité pour les dommages résultant du non-respect des caractéristiques et des instructions.

8.2 Considérations de conception et bonnes pratiques

1. Limitation de courant :Utilisez toujours des résistances en série ou un pilote à courant constant pour régler le courant des segments. Calculez les valeurs des résistances en fonction de la tension d'alimentation et de la V_Fmaximale au courant souhaité.
2. Multiplexage :Pour les applications multi-chiffres, le multiplexage est courant. Assurez-vous que le courant de crête dans le schéma de multiplexage ne dépasse pas la valeur nominale de 60 mA et que le courant moyen reste dans la limite de 25 mA.
3. Gestion thermique :Dans les espaces clos ou à températures ambiantes élevées, tenez compte du facteur de déclassement du courant (0,28 mA/°C). Fournissez une ventilation adéquate si nécessaire.
4. Angle de vision :Le large angle de vision permet un placement flexible dans le boîtier du produit final.
5. Classement pour une utilisation multi-chiffres :Comme souligné à plusieurs reprises, procurez-vous des afficheurs du même lot d'intensité lumineuse pour un aspect uniforme dans les matrices multi-chiffres.

9. Comparaison et positionnement techniques

Bien qu'une comparaison directe avec d'autres modèles ne figure pas dans la fiche technique, les principaux points de différenciation du LSHD-5601 peuvent être déduits :

• vs. Afficheurs plus petits (ex. 0,3") :Offre une meilleure visibilité à distance grâce à sa hauteur de chiffre plus grande de 0,56".
• vs. Afficheurs rouges ou jaunes :Les LED vertes offrent souvent une apparence subjectivement plus brillante pour l'œil humain et peuvent avoir des caractéristiques de tension directe différentes (V_F~2,6V contre ~1,8-2,2V pour de nombreuses LED rouges).
• La configuration à anode commune est avantageuse pour les systèmes où le microcontrôleur absorbe le courant (met les broches à l'état BAS) pour activer les segments, ce qui est une configuration courante.Avantages :
• La luminosité élevée, l'excellente uniformité (via le classement), le large angle de vision et la conformité RoHS sont ses principaux atouts.10. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

Q : Quel est le but des deux broches d'anode commune (3 et 8) ?

1. R : Elles sont connectées en interne. Avoir deux broches assure une stabilité mécanique, une meilleure distribution du courant et permet une flexibilité dans la conception du PCB (acheminement de l'alimentation de chaque côté).
   Q : Puis-je alimenter cet afficheur avec une alimentation 5V ?
2. R : Oui, mais vous DEVEZ utiliser une résistance de limitation de courant en série avec chaque segment. Pour un courant cible de 10 mA et une V
   typique de 2,6 V, la valeur de la résistance serait R = (5V - 2,6V) / 0,01A = 240 Ω. Calculez toujours pour le pire cas (V_Fminimale) pour éviter de dépasser la limite de courant._FQ : Pourquoi la polarisation inverse est-elle si dangereuse pour cette LED ?
3. R : L'application d'une tension inverse (même les 5V utilisés pour le test I
   ) peut provoquer une électromigration d'atomes métalliques au sein de la jonction semi-conductrice, entraînant une augmentation des fuites ou un court-circuit permanent. La fiche technique interdit explicitement le fonctionnement inverse continu._RQ : Comment obtenir différents niveaux de luminosité ?
4. R : La luminosité est principalement contrôlée par le courant direct (I
   ). L'utilisation de la MLI (Modulation de Largeur d'Impulsion) sur un pilote à courant constant est la méthode la plus efficace pour l'atténuation, car elle maintient la cohérence des couleurs contrairement à la réduction analogique de la tension/du courant._F11. Exemple de cas d'utilisation pratique

Scénario : Conception d'un simple minuteur à comptage ascendant à 4 chiffres pour un appareil de laboratoire.

Sélection des composants :

1. Quatre afficheurs LSHD-5601 sont sélectionnés pour leur clarté et leur taille.Conception du circuit :
2. Un microcontrôleur avec suffisamment de broches d'E/S est choisi. La conception utilise une configuration à anode commune, donc les broches du port du microcontrôleur se connectent aux cathodes des segments (via des résistances de limitation de courant). Les broches d'anode commune de chaque chiffre sont connectées à un transistor PNP (ou un MOSFET à canal N) contrôlé par une broche distincte du microcontrôleur pour le multiplexage.Calcul du courant :
3. Pour une conception multiplexée avec 4 chiffres (cycle de service 1/4), pour obtenir un courant de segment moyen de 10 mA, le courant de crête pendant son créneau horaire actif serait de 40 mA. Ceci est dans la limite nominale de crête de 60 mA. Les résistances sont calculées en conséquence : R = (Valim_{- V}F_max_{- V}CE_sat_{) / I}crête_{Classement (Binning) :}.
4. Les quatre afficheurs sont commandés en spécifiant le même code de lot d'intensité lumineuse pour garantir une luminosité uniforme sur le minuteur.Logiciel :
5. Le micrologiciel du microcontrôleur parcourt chaque chiffre, active le transistor correspondant et allume les segments requis pour ce chiffre avec la temporisation calculée pour obtenir le cycle de service souhaité et éviter le scintillement.12. Introduction au principe de fonctionnement

Le LSHD-5601 est basé sur la technologie de la

Diode Électroluminescente (LED). Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil d'amorçage de la diode (environ 2,1-2,6 V pour ces LED vertes) est appliquée aux bornes d'un segment, les électrons et les trous se recombinent dans la région semi-conductrice active (la jonction p-n constituée de matériaux GaP ou AlInGaP). Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique du matériau semi-conducteur détermine la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise — dans ce cas, le vert (~569 nm). Les sept segments (A-G) et le point décimal (DP) sont des puces LED individuelles disposées spatialement pour former un caractère numérique. Leur connexion électrique dans une configuration à anode commune permet un contrôle efficace via un microcontrôleur.13. Tendances technologiques et contexte

Bien que les afficheurs LED à sept segments discrets comme le LSHD-5601 restent essentiels pour des applications spécifiques nécessitant des affichages numériques simples, fiables et très visibles, des tendances plus larges de l'industrie sont évidentes :

Intégration :

• Il y a une tendance vers des modules multi-chiffres intégrés ou des afficheurs à matrice de points contrôlés via des interfaces série (I2C, SPI), réduisant le nombre de broches E/S du microcontrôleur et de composants de commande.Matériaux avancés :
• L'utilisation de l'AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) pour les LED vertes et rouges, comme mentionné dans cette fiche technique, représente une avancée par rapport à l'ancienne technologie GaP, offrant une efficacité et une luminosité plus élevées.Changement d'application :
• Pour les informations alphanumériques ou graphiques complexes, les LCD, OLED et TFT sont plus courants. Cependant, les afficheurs à segments LED conservent de solides avantages dans les environnements nécessitant une luminosité élevée, une large plage de température de fonctionnement, une longue durée de vie et de la simplicité — assurant leur pertinence continue sur les marchés industriels, des appareils ménagers et de l'instrumentation.Emballage :
• Le boîtier sans plomb et conforme RoHS du LSHD-5601 reflète la tendance réglementaire environnementale mondiale affectant tous les composants électroniques.The lead-free, RoHS-compliant package of the LSHD-5601 reflects the global environmental regulatory trend affecting all electronic components.